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【题目】Hedgehog基因(H)广泛存在于无脊椎动物和脊椎动物中,在胚胎发育中起重 要作用。我国科研工作者利用基因敲除和核酸分子杂交技术,研究了H基因在文昌鱼 胚胎发育中的作用。

1)研究者使用了两种TALE蛋白对文昌鱼的H基因进行敲除。TALE蛋白的结构是人工 设计的,蛋白质的中央区能够结合H基因上特定的序列,F区则能在该序列处将DNA双链切开如图1所示。

①根据_______设计出其氨基酸序列,再根据氨基酸序列对应的密码子序列推测岀编码 TALE蛋白的DNA序列,人工合成DNA序列之后,再以其为模板进行转录生成 mRNA

②将两种mRNA _______法导入文昌鱼的卵细胞中,然后滴加精液使卵受精,此受精 卵发育成的个体为F0代。

F0代个体细胞内被两种TALE蛋白处理过的DNA,经________催化重新连接后,H 基因很可能因发生碱基对的_______而丧失功能,基因丧失功能则被称为“敲除”。

2)提取F0代胚胎细胞DNA,通过________体外扩增H基因,用________进行切割,电 泳后用______为探针进行DNA分子杂交,实验结果如图2所示。图中样品________代表的F0个体中部分H基因己被敲除。研究者发现,在F0个体产生的所有配子中,通常只有部分配子的H基因被敲除,可能的原因是__________

【答案】TALE蛋白的功能 显微注射 DNA连接酶 缺失 PCR技术 BsrGⅠ酶 放射性同位素(或荧光)标记的目的基因片段 2 F0受精卵中成对的H基因中仅一个被敲除(F0胚胎中仅部分细胞的H基因被敲除、细胞中H基因未被敲除)

【解析】

分析图1:被两种TALE蛋白处理过的DNA重新连接后,缺失了BsrGⅠ识别位点。

分析图2H基因中含有一个BsrGⅠ识别位点,能被BsrGⅠ切割形成两种不同长度的DNA片段,而H基因被敲除后会缺失BsrGⅠ识别位点,不能被BsrGⅠ识别和切割。样品1中有两种长度不同的DNA,说明其代表的个体中H基因没有被敲除,样品2中含有3种长度不同的DNA片段,说明其代表的F0个体中部分H基因已被敲除。

1蛋白质工程的基本程序:预期蛋白质功能设计预期的蛋白质结构推测应有氨基酸序列找到对应的脱氧核苷酸序列(基因)。因此人工设计TALE蛋白时,应该先根据TALE蛋白的功能设计出其氨基酸序列,再根据氨基酸序列对应的密码子(mRNA)序列推测出编码TALE蛋白的DNA序列,人工合成DNA序列之后,再以其为模板进行转录生成mRNA

将两种mRNA导入动物细胞(文昌鱼的卵细胞)最有效的方法是显微注射法。

由图可知,被两种TALE蛋白处理过的DNA经过DNA连接酶重新连接后,缺失了BsrGⅠ识别位点,即发生碱基对的缺失,H基因很有可能因此而丧失功能,基因丧失功能则被称为敲除

2)体外扩增目的基因可采用PCR技术;H基因中含有一个BsrGⅠ识别位点,因此可用BsrGⅠ酶切割H基因;探针是指放射性同位素(或荧光)标记的目的基因片段;样品1中有两种长度不同的DNA,说明其代表的个体中H基因没有被敲除,样品2中含有3种长度不同的DNA片段,说明其代表的F0个体中部分H基因已被敲除。在F0个体产生的所有配子中,通常只有部分配子的H基因被敲除,可能的原因是F0受精卵中成对的H基因中仅一个被敲除(F0胚胎中仅部分细胞的H基因被敲除、细胞中H基因未被敲除)。

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【题目】下图表示反射弧和神经纤维局部放大的示意图,相关说法不正确的是( )

A.静息时,膜外Na+浓度高于膜内K+浓度,因而表现出膜外正电位

B.给予适宜剌激后,受刺激部位的Na+大量内流,该过程不消耗ATP

C.在甲图中,②所示的结构属于反射弧的效应器

D.根据乙图膜内外电荷的分布情况,可判断ac为未兴奋部位

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【题目】作物M的F1基因杂合,具有优良性状。F1自交形成自交胚的过程见途径1(以两对同源染色体为例)。改造F1相关基因,获得具有与F1优良性状一致的N植株,该植株在形成配子时,有丝分裂替代减数分裂,其卵细胞不能受精,直接发育成克隆胚,过程见途径2。据图回答:

(1)与途径1相比,途径2中N植株形成配子时由于有丝分裂替代减数分裂,不会发生由_______________________________________导致的基因重组,也不会发生染色体数目________________

(2)基因杂合是保持F1优良性状的必要条件。以n对独立遗传的等位基因为例,理论上,自交胚与F1基因型一致的概率是________________,克隆胚与N植株基因型一致的概率是____________。通过途径___________获得的后代可保持F1的优良性状。

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【题目】为研究赤霉素(GA3)和生长素(IAA)对植物生长的影响,切取菟丝子茎顶端25cm长的(茎芽),置于培养液中无菌培养(图1)。实验分为ABC三组,分别培养至第1815天,每组再用适宜浓度的激素处理30天,测量茎芽长度,结果见图2。下列说法错误的是(

A.试管用滤膜封口是为了在不影响气体通过的情况下,起到防止污染的作用

B.用激素处理时应将IAA加在茎芽尖端

C.从图2B组数据可知,两种激素联合处理对茎芽伸长生长的促进作用是GA3单独处理的2

D.A组数据未显示出GA3IAA具有明显的协同关系,原因可能是A组茎芽中内源IAA的量较高

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【题目】人参皂甙具有抗肿瘤等作用,科研人员设计如图1所示流程制备人参皂甙Rg3,并研究了过程③生物反应器中人参细胞产量、人参皂甙Rg3产量随培养时间的变化,结果如图2。下列相关叙述正确的是(

A.过程①体现了植物细胞的全能性

B.过程②常需用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理将愈伤组织分散成单个细胞

C.过程③通常采用振荡培养,除有利于增加溶解氧外,还能防止细胞聚集

D.由图2可知,影响人参皂甙Rg3产量的因素是培养时间

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【题目】接种疫苗是目前预防微生物传染病最有效的措施。20世纪70年代开始,现代生物技术的迅猛发展使疫苗的硏制进入分子水平。下图是1986年通过基因工程制备乙肝表面抗原(HbsAg)从而获得乙肝疫苗的过程。

1如图所示①~⑤表示基因工程疫苗研制的步骤,其中步骤④是__________________,其中最多的大肠杆菌是_______(甲//丙);需要使用限制酶的是步骤_________。(填编号)

2如图所示乙肝表面抗原基因最可能是乙肝病毒的_________

A.全部致病基因B.全部不致病基因C.特有致病基因D.特有不致病基因

3过程⑥表示将乙肝表面抗原通过肌肉注射进入人体,在人体内发生如图所示的免疫反应,这个过程属于_________

A.细胞免疫B.人工免疫C.体液免疫D.天然免疫

4近年来,科学家将病毒引诱到没有细胞器,也没有细胞核的成熟红细胞中,该方法给人类战胜病毒带来新的曙光。请根据上述信息及所学的知识分析该方法能防止病毒繁殖原因是____________________

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A.异常mRNA的出现是基因突变的结果

B.图中所示的①为转录,②为翻译过程

C.图中②过程使用的酶是RNA复制酶

D.S基因中存在不能控制翻译成多肽链的片段

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A.四种脂蛋白a部分所含各种化合物的比例相同

B.若该脂蛋白携带较多的胆固醇,则其颗粒体积比较大

C.c的结构特点决定它在脂蛋白和生物膜中的排列方式类似

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